(57)【要約】  【課題】プランジャも品質を低下させることなく、可動片を小型・軽量化して、落下衝撃等に対して強く、且つ、該プランジャの小型化及び軽量化を促進する。  【解決手段】コイルボビン１３Ａ，１３Ｂにヨーク１１を固定し、且つ、該コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０，２０に可動片１５の一対の脚部１５Ａ，１５Ｂを摺動自在に装着するプランジャであって、可動片１５における双方の脚部１５Ａ，１５Ｂを連結している基部１５Ｃの磁路面積となる縦断面積を、該脚部の１５Ａ，１５Ｂ磁路面積となる縦断面積とほぼ同一面積Ｓにして、基部１５Ｃが占める重量を可動片１５の磁束特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成する。これにより、可動片１５の小型化と軽量化を図る。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻装され、両端開放のボビン孔を有するコイルボビンの一対を対峙して配設し、更に、前記双方のボビンの孔の一端からコ字形に形成されたヨークの双方の脚部をそれぞれ装着して該ヨークをボビンに固定するとともに、該ヨークの前記脚部間に形成される永久磁石装着部に永久磁石を装着し、一方、コ字形に形成された可動片の双方の脚部を前記ボビン孔の反対側から摺動自在に挿入して前記永久磁石の磁束にて該可動片を吸着し、且つ、前記コイルに通電することにより、該コイルに発生する磁束が前記永久磁石の磁束を相殺して該可動片が該ヨークを離間できるように構成された小型プランジャにおいて、
前記可動片は、双方の前記脚部を連結している基部の磁路面積となる縦断面積を、前記脚部の磁路面積となる縦断面積とほぼ同一面積にして、前記基部が占める重量を前記可動片の磁束特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成したことを特徴とする小型プランジャ。
【請求項２】
上記可動片は、前記基部の外側部分をカットしたことを特徴とする請求項１記載の小型プランジャ。
【請求項３】
上記可動片は、肉薄部を設けることなく均等の厚さを有して、均等の強度が確保されるように形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の小型プランジャ。
【請求項４】
上記コイルボビンの一対は、弾力性を有する樹脂材で一体に、且つ、前記一対のコイルボビン間の連結部分を折曲可能に肉薄状にして型成形されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の小型プランジャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型プランジャに関するものであり、特に、ノートパソコンのＣＤ−ＲＯＭドライブのイジェクトスイッチ、カメラの絞り制御、シャッター制御、オーディオ機器やビデオデッキにおけるテープ回転方向制御、又はスタート、ストップ制御、あるいは家庭電化製品その他の電源を要する機器に用いられる小型プランジャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の此種プランジャを図８に従って説明する。同図において、プランジャ１はコイル２を巻装し、両端開放のボビン孔３ａ，３ａを有する一対のコイルボビン３，３を対峙して配設し、該コイルボビン３，３の前記各ボビン孔３ａ，３ａの一端部からコ字形に形成されてなるヨークの脚部４ａ，４ａを挿入して固定するとともに、該ヨーク４の該脚部４ａ，４ａ間に形成されている永久磁石装着部５に永久磁石６を装着し、更に、前記ボビン孔３ａ，３ａの他端部からコ字形に形成された可動片７の脚部７ａ，７ａを摺動可能に挿入して、そして、前記永久磁石６の磁束に吸着されるように構成されている。したがって、該可動片７は鉄等の磁性材料で形成される。又、該可動片７の基部７ｂには、取付孔８が開穿されており、該取付孔８にレバーを介して弾性材に連結され、前記永久磁石６の磁束が消失したとき、該可動片７は該弾性材の作用にて前記永久磁石から離間するように構成されている。
【０００３】
一方、前記ヨーク４は略コ字状に形成され、そして、基部４ｂであって、前記脚部４ａ，４ａの根部近傍の双方に取付孔９，９が開穿されている。該取付孔９，９はヨーク４を機器(図示せず)にねじ等により取り付けるために設けられている。更に、該取付孔９，９から前記基部４の端部に及んで肉薄部４ｃが設けられている。該肉薄部４ｃを該基部４ｂに設けることにより磁気抵抗が増大し、前記可動片の吸着時においては、永久磁石６からの磁束の多くが可動片７の吸着力として作用することになる。
【０００４】
従来例に係る構成により、前記可動片７は前記永久磁石６に常時吸着されているが、前記コイル２に通電することにより、永久磁石６の磁束と逆方向に磁界が発生し、該永久磁石６の磁束を相殺する。そこで、該可動片７は永久磁石６による吸着を脱し、前記弾性材の引張作用にてボビン孔３ａ，３ａを外方へ摺動し、各種のスイッチング動作等をなすことになる(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】実公平５−４７４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のプランジャは、可動片の基部の強度を確保するとともに、該可動片のヨークに対する吸着機能を保持すべく、可動片の基部を拡大して形成している。斯くして、可動片の基部は双方の前記要求を充足するために、面積を大きく形成しており、したがって、形状並びに重量が大きくなっている。このため、例えば機器を落下させたようなときに、可動片の重量が大きいと、該可動片をヨークから引き離そうとする力が大きくなり、落下衝撃で可動片がヨークから簡単に離れ、誤動作を起こす虞があった。
【０００６】
そこで、落下衝撃等に対して強く、且つ、小型化及び軽量化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、コ
イルが巻装され、両端開放のボビン孔を有するコイルボビンの一対を対峙して配設し、更に、前記双方のボビンの孔の一端からコ字形に形成されたヨークの双方の脚部をそれぞれ装着して該ヨークをボビンに固定するとともに、該ヨークの前記脚部間に形成される永久磁石装着部に永久磁石を装着し、一方、コ字形に形成された可動片の双方の脚部を前記ボビン孔の反対側から摺動自在に挿入して前記永久磁石の磁束にて該可動片を吸着し、且つ、前記コイルに通電することにより、該コイルに発生する磁束が前記永久磁石の磁束を相殺して該可動片が該ヨークを離間できるように構成された小型プランジャにおいて、前記可動片は、双方の前記脚部を連結している基部の磁路面積となる縦断面積を、前記脚部の磁路面積となる縦断面積とほぼ同一面積にして、前記基部が占める重量を前記可動片の磁束特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成した小型プランジャを提供するものである。
【０００８】
この構成によれば、小型プランジャの可動片の双方の前記脚部を連結している基部の縦断面積を、脚部の縦断面積とほぼ同一面積にして、基部が占める重量を可動片の磁束特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成しているので、永久磁石の磁束はヨークから可動片に効率良く作用し、且つ、可動片の強度も必要限度に確保されるとともに、可動片は可及的に小型・軽量化される。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記可動片は、前記基部の外側部分をカットした小型プランジャを提供する。
【００１０】
この構成によれば、永久磁石の可動片に対する吸着力は十分に確保され、更に可動片は可及的に小型・軽量化される。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記可動片は、肉薄部を設けることなく均等の厚さを有して、均等の強度が確保されるように形成した小型プランジャを提供する。
【００１２】
この構成によれば、可動片は、均一の厚さを有して成るので、該可動片は十分な強度が確保される。
【００１３】
請求項４記載の発明は、上記コイルボビンの一対は、弾力性を有する樹脂材で一体に、且つ、前記一対のコイルボビン間の連結部分を折曲可能に肉薄状にして型成形されている小型プランジャを提供する。
【００１４】
この構成によれば、一対のコイルボビンは弾力性を有する樹脂材で一体に型成形され、又、一対のコイルボビン間の連結部分が肉薄部で形成されているので、この肉薄の部分を支点として一対のコイルボビン間が自由に揺動可能になる。したがって、例えば、各コイルボビンにコイルを巻回するようなとき、各コイルボビンをそれぞれコイルの巻き易い姿勢に揺動させて巻回作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の本発明は、小型プランジャの可動片の双方の前記脚部を連結している基部の磁路面積となる縦断面積を、前記脚部の磁路面積となる縦断面積とほぼ同一面積にして、前記基部が占める重量を前記可動片の磁束特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成しているので、ヨークに取り付けられている永久磁石の磁束は効率良く可動片を吸着し、且つ、可動片の強度も必要限度に確保されることができるにも拘わらず、プランジャを可及的に小型化することも可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、可動片の基部の外側部分をカットするので外形形状が狭まるから、請求項１記載の発明の効果に加え、プランジャを可及的に小型・軽量化することも可
能になる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、可動片は、肉薄部を設けることなく均等の厚さを有して構成されているので、請求項１又は２記載の小型プランジャの効果に加え、該可動片に必要な強度は十分に確保され、該基部の耐久性も向上し、プランジャの品質性能を一層助成することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、コイルボビンを樹脂成形法を用いて簡単に作ることができるとともに、各コイルボビンをコイルの巻き易い姿勢位置に揺動させて巻回作業を行うことができるので、請求項１，２又は３記載の発明の効果に加えて、プランジャの生産性を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、落下衝撃等に対して強く、且つ、小型化及び軽量化を図るという目的を、プランジャの可動片基部において、可動片における双方の脚部を連結している基部の磁路面積となる縦断面積を、前記脚部の磁路面積となる縦断面積とほぼ同一面積にして、前記基部が占める重量を前記可動片の磁束特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小に形成したことにより実現した。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図１乃至図７に従って詳述する。図１乃至図７において、プランジャ１０は自己保持型の電磁石装置であり、ヨーク１１と、外周にコイル１２，１２が巻回されているコイルボビン体１３と、永久磁石１４と、可動片１５等で構成されている。
【００２１】
ヨーク１１は、鉄等の磁性材料で作られ、一対の第１脚部１１Ａ，１１Ｂと、この一対の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの基端側を連結している基部１１Ｃとを一体に有して、概略コの字状に形成されている。又、基部１１Ｃの隣で、且つ、第１脚部１１Ａ，１１Ｂとの隙間によって作られているスリット１６内には、細長く形成された永久磁石１４が装着されている。このため、この永久磁石１４によりヨーク１１が常時磁化され、一対の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの先端にＮ，Ｓ極が生じた状態になっている。更に、各第１脚部１１Ａ，１１Ｂには、スリット１６の前側終端部分に位置決め部１７を形成している段部を設け、該位置決め部１７よりも先端側の内面に係止部１８としての段部を設けている。又、基部１１Ｃには、該ヨーク１１を機器等にねじ等により取り付け固定するための取付孔１９が形成されている。
【００２２】
コイルボビン１３は、それぞれ筒状に形成された一対のコイルボビン１３Ａ，１３Ｂを設けて、弾力性を有する例えば液晶ポリマー等の樹脂材で一体に成形され、全体として弾力性を有するように形成されている。各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂは左右対称な同一形状を成している。その各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂは、コイル１２が巻回される本体部１３ａと、該本体部１３ａの両端にそれぞれ設けられた鍔部１３ｂ，１３ｃとを有し、中央にはヨーク１１の第１脚部１１Ａ，１１Ｂが嵌合挿入されるボビン孔２０が前後に貫通して設けられている。又、一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂ側には肉厚部分１３ｄが設けられている。この肉厚部分１３ｄには、本体部１３ａの外周に巻回されたコイル１２の端部の処理及び接続用の配線の半田付け用として用いられる一対の端子ピン２２が、側方にそれぞれ突き出すように植設されている。
【００２３】
尚、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂは互いに離れているが、他端側の鍔部１３ｃ，１３ｃとの間は互いに繋がり、この繋がりによって各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂが一体化された状態になっている。又、その繋がり合っている鍔部１
３ｃ，１３ｃとの間は肉薄状の部分２１が形成されている。その肉薄状の部分２１は、ヒンジとして使用することができ、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂが互いに屈曲し、揺動するのを可能にしている。従って、この屈曲は、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂの本体部１３ａにコイル１２を巻回するとき、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂをコイル１２の巻易い姿勢に揺動させて変更することができる。
【００２４】
更に、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０は、ヨーク１１の第１の脚部１１Ａ，１１Ｂの断面形状と同じ四角形状をした角孔として作られており、このボビン孔２０内に第１の脚部１１Ａ，１１Ｂが圧入できる構造になっている。又、ボビン孔２０の内面（実際には、一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂと対応している内面）で、且つ、第１脚部１１Ａ，１１Ｂの位置決め部１７を設けている側面と対応している内面には、突起１３ｅが該コイルボビン１３Ａ，１３Ｂと一体で、且つ、該ボビン孔２０の中心に向かって突出した状態にして形成されている。
【００２５】
可動片１５は、鉄等の磁性材料で作られ、一対の第２脚部１５Ａ，１５Ｂと、この一対の第２脚部１５Ａ，１５Ｂの基端側を連結している基部１５Ｃとを一体に有して、概略コの字状に形成されている。その基部１５Ｃには、図示しないレバーのピンが挿入される取付用孔２３が形成されており、又、第２の脚部１５Ａ，１５Ｂの断面形状は、コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０の断面形状と略同じ四角形状で、且つ、ボビン孔２０内で摺動できる大きさになっている。更に、可動片１５の全体の厚さはほぼ均等にし、且つ、図５に示すように、可動片１５の磁路面積となる、該可動片１５における幅方向の縦断面積Ｓは、第２の脚部１５Ａ−基部１５Ｃ−第２の脚部１５Ｂの全ての箇所で、ほぼ均等な大きさとなるようにして形成している。この縦断面積Ｓの設定では、可動片１５の磁束特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小さくする。したがって、可動片１５は、従来のプランジャにおける可動片と同じ材料で同じ厚みにしたとすると、基部１５Ｃの部分では、従来の形状が外側に二点鎖線で示す位置まで拡大していたのに対して、本発明の場合では、基部１５Ｃの外側部分を実線で示す位置までカットした形状になり、平面視での外形形状が従来に比べて小さく、又、重量も小さい。
【００２６】
次に、このように構成されたプランジャ１０の組立手順の一例を説明する。まず、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂの本体部１３ａ，１３ａの外周部分にそれぞれコイル１２を巻回し、且つ、端部をそれぞれ端子ピン２２に接続処理したボビン体１３と、スリット１６に永久磁石１４を挟持させたヨーク１１とを用意する。続いて、該ヨーク１１の第１脚部１１Ａ，１１Ｂを、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０に、それぞれ一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂ側から挿入させる。又、その挿入時には、ボビン孔２０内に突出している突起１３ｅが第１脚部１１Ａ，１１Ｂの先端に当接するが、更に強く押し込むと、各コイルボビン１３Ａ，１３Ｂは第１脚部１１Ａ，１１Ｂに押されて外側に弾性変形し、この変形でボビン孔２０が拡がり、第１脚部１１Ａ，１１Ｂをボビン孔２０内に挿入することができる。
【００２７】
更に挿入が続くと、今度は係止部１８が突起１３ｅに当接し、これもボビン２０を拡げながら挿入することができる。コイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂに位置決め部１７が当接される直前まで第１脚部１１Ａ，１１Ｂが挿入されると、突起１３ｅが係止部１８上から外れた第１脚部１１Ａ，１１Ｂ上に落ち込んで、該第１脚部１１Ａ，１１Ｂ上に当接される。又、この状態になると、突起１３ｅを挟んだ両側にそれぞれ係止部１８と位置決め部１７が配置された状態になり、ヨーク１１側の位置決め部１７とコイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端との当接、及び、ヨーク１１側の係止部１８とコイルボビン１３Ａ，１３Ｂ側の突起１３ｅとの当接による抜け止め係合により、ヨーク１１がコイルボビン１３Ａ，１３Ｂに対して前後方向に移動するのが規制され、この規制でヨーク１１がコイルボビン１３Ａ，１３Ｂに固定して取り付けられる。この固定取付け状態
では、図１及び図２に示しているように、第１脚部１１Ａ，１１Ｂがボビン孔２０内の中間位置まで突出している。
【００２８】
続いて、可動片１５の第２の脚部１５Ａ，１５Ｂを他端側の鍔部１３ｃ，１３ｃ側からそれぞれコイルボビン１３Ａ，１３Ｂのボビン孔２０に挿入させる。そして、各第２の脚部１５Ａ，１５Ｂがヨーク１１の第１の脚部１１Ａ，１１Ｂの先端に当接すると、可動片１５がヨーク１１の一対の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの先端に生じているＮ，Ｓ極に吸着保持され、組み立てが完了する。図１乃至図４は、この組み立て後の状態を示す。
【００２９】
このように構成されたプランジャ１０は、コイル１２，１２に通電されていない時、永久磁石１４による吸着力Ｆ２で、ヨーク１１がバネ力Ｆ１に抗して可動片１５を吸着している。又、永久磁石１４の磁束と逆方向に磁界が発生するようにコイル１２，１２に電流を流すと、可動片１５がバネ力Ｆ１によってヨーク１１から分離され、この分離される時の可動片１５の動きで必要な動作を生じさせる。
【００３０】
従って、このように構成されたプランジャ１０では、ヨーク１１の第１脚部１１Ａ，１１Ｂの位置決め部１７がコイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端側の鍔部１３ｂ，１３ｂと当接する所定の位置まで、ヨーク１１をコイルボビン１３Ａ，１３Ｂの一端側から該ボビン孔２０内に挿入させると、該ボビン孔２０内で第１脚部１１Ａ，１１Ｂの係止部１８がコイルボビン１３Ａ，１３Ｂの突起１３ｅと係合され、ヨーク１１のコイルボビン１３Ａ，１３Ｂに対する前後方向の移動が規制される。但し、ヨーク１１のコイルボビン１３Ａ，１３Ｂに対する固定手段は、これに限定されない。
【００３１】
斯くして、本発明は、可動片１５の全体の厚さをほぼ均等にし、且つ、可動片１５の磁路面積となる、該可動片１５における幅方向の縦断面積Ｓがほぼ均等な大きさで、しかも、第２の脚部１５Ａ−基部１５Ｃ−第２の脚部１５Ｂの全ての箇所で、可動片１５の磁束特性及び強度を所要値に確保できる極限まで小さくしているので、従来のプランジャにおける可動片と同じ材料で同じ厚みにしたとすると、基部１５Ｃの部分では、該基部１５Ｃの外側部分を従来のプランジャにおける可動片に比べて大きくカットしてすることができ、平面視での外形形状を小さくして小型化が可能になる。又、重量も小さくすることができる。
【００３２】
更に、重量が小さくなることによって、運動の法則(Ｆ＝ｍｖ2)により落下衝撃にも有効となる。なお、Ｆは物体間で互いに離れる方向に作用する力、ｍはその物体の質量(この場合では、可動片１５の重量)、ｖは速度であり、質量が小さくなれば力Ｆ(ヨーク１１から可動片１５を引き離そうとする力)も小さくなり、落下時の保持力も小さくて済むことが分かる。
【００３３】
又、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、プランジャの一部切欠側面図。
【図２】本発明に係るプランジャの平面図。
【図３】本発明に係るプランジャの左側面図。
【図４】本発明に係るプランジャの右側面図。
【図５】本発明に係るプランジャの要部分解図。
【図６】本発明に係るプランジャの要部拡大断面図。
【図７】本発明に係るプランジャに於けるヨークの斜視図。
【図８】従来例の構造を示し、該プランジャの一部切欠側面図。
【符号の説明】
【００３５】
１０    プランジャ
１１    ヨーク
１１Ａ  第１脚部
１１Ｂ  第２脚部
１１Ｃ  基部
１２    コイル
１３    ボビン体
１３Ａ  コイルボビン
１３Ｂ  コイルボビン
１４    永久磁石
１５    可動片
１５Ａ，１５Ｂ  脚部
１５Ｃ  基部
２０    ボビン孔
２１    肉薄状の部分
【図１】
2006237535.tif 000003
【図２】
2006237535.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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